Research profile

Frustrated Magnetism and Quantum Spin Liquids

受挫晶格中的量子自旋液体、分数化激发、涌现规范场和磁场诱导量子相。

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Questions this profile tracks

  • Which microscopic interactions stabilize Dirac, chiral, or Z2 spin liquids on triangular, kagome, and honeycomb lattices?
  • How do magnetic field, anisotropy, doping, and longer-range interactions drive transitions among spin liquids, magnetic orders, and spin supersolids?
  • Which spectral and transport signatures distinguish spinons and emergent gauge fields from conventional magnons?

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Angular Modulations in Magnetic Torque Induced by Phase Transitions in the Triangular Supersolid $2H$-AgNiO$_2$

John S. Pearce, Zeyu Ma, Alimamy Bangura, Timo Sorgel, Martin Jansen, Radu Coldea, Amalia I. Coldea

92 /100

在 2H-AgNiO2 单晶中,高达 45 T 的角度和磁场依赖扭矩测量揭示了第一自旋超固态附近的锯齿状角向信号及四个场致异常,而平均场和蒙特卡洛计算表明这些特征可定性理解为旋转磁场穿越不同磁相边界的结果。

Crossover to Sachdev-Ye-Kitaev criticality in an infinite-range quantum Heisenberg spin glass

Hossein Hosseinabadi, Subir Sachdev, Jamir Marino, Hossein Hosseinabadi, Subir Sachdev, and Jamir Marino

88 /100

The paper studies how quantum fluctuations in a frustrated Heisenberg spin glass suppress ordering and produce a broad SYK-like quantum-spin-liquid regime with critical spin dynamics.

论文通过行列式量子蒙特卡洛研究含指数衰减长程跃迁的对角压缩 kagome Hubbard 模型,并考察晶格角度与跃迁参数调节下的轨道选择性 Mott 和反铁磁相。

Reentrant behavior and possible $2/3$ magnetization plateau on the double-trillium langbeinite ${\mathrm{K}}_{2}{\mathrm{Ni}}_{2}{({\mathrm{SO}}_{4})}_{3}$

Mat\'ias G. Gonzalez, Yurii Skourski, Johannes Reuther, Ivica \v{Z}ivkovi\'c, Matías G. Gonzalez, Yurii Skourski, Johannes Reuther, and Ivica Živković

91 /100

论文直接研究高度受挫的双trillium磁体、磁场诱导相变和可能的2/3磁化平台,并明确讨论其接近自旋液体区域。

Emergent gauge flux and spin ordering in magnetized triangular spin liquids: Applications to Hofstadter-Hubbard model

Jiahao Yang, Hao Tian, Si-Yu Pan, Gang v. Chen, Jiahao Yang (杨家豪), Hao Tian, Si-Yu Pan, and Gang v. Chen

94 /100

论文直接研究磁化三角晶格自旋液体中的内部规范磁通、手性自旋液体、分数化自旋子态及磁场诱导的自旋有序。

Sign Problem Landscape of Dimer, Loop, and Ground-State Sectors of a U(1) Quantum Link Model

Pallabi Dey, Debasish Banerjee, and Emilie Huffman, Pallabi Dey, Debasish Banerjee, Emilie Huffman

92 /100

直接分析量子链路模型不同Gauss定律扇区中的费米子符号问题,并识别可由cluster Monte Carlo多项式时间模拟的无符号问题扇区。

Zeeman ladders in frustrated XYZ spin chains

Catalin-Mihai Halati, Viola Romerio, Paul Steffens, J. Ross Stewart, Andrey Zheludev, and Thierry Giamarchi, Catalin-Mihai Halati, Viola Romerio, Paul Steffens, J. Ross Stewart, Andrey Zheludev, Thierry Giamarchi

91 /100

论文将非弹性中子散射、动力学结构因子和时间依赖矩阵乘积态计算结合起来,直接分析自旋子束缚态在不同偏振通道中的谱学特征。

该工作用摘要未具体说明的先进数值技术重新考察 Kitaev-Heisenberg-Γ 模型的经典和量子基态相图,发现量子涨落压制许多经典竞争序并突出少数非公度磁序及可能由额外相互作用稳定的螺旋自旋液体区域。

Optimizing the Dynamical Preparation of Quantum Spin Lakes on the Ruby Lattice

DinhDuy Vu, Dominik S. Kufel, Jack Kemp, Lode Pollet, Chris R. Laumann, and Norman Y. Yao, DinhDuy Vu, Dominik S. Kufel, Jack Kemp, Lode Pollet, Chris R. Laumann, Norman Y. Yao

92 /100

Directly studies dynamical preparation of spin-liquid-like states on the ruby lattice and evaluates their spatial extent and topological diagnostics.

94 /100

论文建立了一个仅含见证自旋—kagome 自旋耦合这一自由参数的模型,用以解释 Herbertsmithite 杂质自旋玻璃及多种磁响应,并预测低于 260 mK 时 Z2 和 U(1) 自旋液体将呈现定性不同的中子散射强度。

该工作预测孤立 π 通量会在 Kitaev 自旋液体的局域动力学自旋响应中产生随偏压和探针—通量距离变化的 Aharonov–Bohm 型振荡,并以大规模精确对角化和低能连续理论给出相互一致的结果。

Quantum Wake Dynamics from Distinct Spectroscopic Perturbations

Umesh Kumar, Gonzalo Alvarez, David Alan Tennant, Satoshi Okamoto

92 /100

通过对自旋与自旋守恒键关联函数的实时演化,论文表明RIXS可见的不同算符通道在自旋1/2 Heisenberg反铁磁链中产生不同的量子wake,并可连接到量子Fisher信息和量子模拟基准。

Antiferromagnetic-like resonance and anisotropic exchanges in the triangular-lattice quantum magnet ${\mathrm{NaYbSe}}_{2}$

Wenjing Zhang, Jiaojiao Cao, Zhendong Fu, Wei Tong, Hiroyuki Nojiri, Zhenxing Wang, and Zhongwen Ouyang

88 /100

论文研究三角晶格量子磁体 NaYbSe2 的各向异性交换和自旋动力学,而该材料被明确列为量子自旋液体候选体系。

Dynamical Spectral Function of the Kagome Quantum Spin Liquid

Jiahang Hu, Runze Chi, Yibin Guo, B. Normand, Hai-Jun Liao, and T. Xiang, Jiahang Hu, Runze Chi, Yibin Guo, B. Normand, Hai-Jun Liao, T. Xiang

96 /100

论文表明,随着 J1-J2 kagome Heisenberg 模型接近量子自旋液体相,重整化自旋波逐渐变平并并入有限能量范围内的自旋子连续谱,其低能特征支持 U(1) Dirac 自旋液体的识别。

作者发现,自旋依赖交错磁通所表征的位移场会在半填充三角晶格 moiré Hubbard 模型中迅速破坏手性自旋液体、增强强耦合 120° 反铁磁相的手性关联,并可能在有限位移场下驱动手性自旋液体至手性反铁磁相的连续转变。

Interplay of disorder and spin liquid physics in the triangular-lattice antiferromagnet ${\mathrm{YbZn}}_{2}{\mathrm{GaO}}_{5}$

Hafsa Zeroual, Shams Sohel Islam, Toni Shiroka, Thomas James Hicken, Rabindranath Bag, Sara Haravifard, Hubertus Luetkens, Philippe Mendels, Edwin Kermarrec, and Fabrice Bert

92 /100

论文研究被视为 U(1) Dirac 量子自旋液体候选物的 YbZn2GaO5,聚焦无序迹象及展宽晶体电场激发对其自旋液体物理解释的影响。

Chirality and quasi-long-range order in finite-flux Gutzwiller states for magnetized frustrated magnets

Wen O. Wang, Urban F. P. Seifert, Oleg A. Starykh, Leon Balents, Wen O. Wang, Urban F. P. Seifert, Oleg A. Starykh, and Leon Balents

94 /100

论文发现,在给定磁化强度下,三角晶格 U(1) Dirac 自旋液体的最低变分能量候选态具有使自旋子填充落入 |C|=1 Landau 能隙的有限规范磁通,并相应呈现交错标量自旋手性和主导的准长程 120° 磁关联。

论文表明轨道磁通倾向于稳定具有交错内部磁通的手性自旋液体,而 Zeeman 耦合会使自旋子费米口袋态不稳定并转向自发均匀内部磁通、自旋子 Landau 能级和锥形自旋序,并在 J1-J2-Jχ 模型中展示该机制。

Higgs criticality of Dirac spin liquids on depleted triangular lattices

Andreas Feuerpfeil, Atanu Maity, Ronny Thomale, Yasir Iqbal, and Subir Sachdev, Andreas Feuerpfeil, Atanu Maity, Ronny Thomale, Yasir Iqbal, Subir Sachdev

94 /100

论文通过大 Nf,b 展开分析三类亏损三角晶格的 QED3-Higgs 临界理论,发现尽管 maple-leaf 晶格的较大费米子味数更强地抑制 Yukawa 耦合,该耦合在三个体系中于最低阶仍然相关,从而破坏渐近 Lorentz 与共形不变性。

Higgs criticality of Dirac spin liquids on depleted triangular lattices

Andreas Feuerpfeil, Atanu Maity, Ronny Thomale, Yasir Iqbal, and Subir Sachdev

93 /100

论文比较三角、kagome 与 maple-leaf 耗尽三角晶格中的候选 U(1) Dirac 自旋液体,并为每种晶格识别出连接至邻近 Z2 自旋液体的对称性允许的 spinon 配对通道。

利用基于神经网络的先进变分波函数,论文确认自旋 1/2 kagome Heisenberg 模型在磁场中存在位于饱和磁化强度 1/3、5/9 和 7/9 的稳健磁化平台。

Superconducting and charge-ordered phases from Dirac quantum spin liquids on the triangular lattice

Andreas Feuerpfeil, Ronny Thomale, Subir Sachdev, Pietro M. Bonetti

95 /100

本文从具有费米子自旋子和涌现规范场的 U(1) Dirac 自旋液体出发,利用自旋子投影对称群约束 chargon 的低能理论,并将 chargon Higgs 凝聚关联于 d+id 超导及多种电荷有序态。

论文核心是利用无符号问题量子Monte Carlo研究去禁闭量子相变,并测量自旋子- chargon复合算符的关联函数。

该论文旨在比较Abrikosov费米子和Schwinger玻色子两种部分子框架在超越平均场层面对kagome反铁磁体动力学自旋关联及分数量子自旋激发的刻画。

96 /100

作者利用神经量子态变分蒙特卡洛和 PEPS,在三角晶格 Hofstadter-Hubbard 模型中直接数值观察到实空间自旋-电荷分离,并发现小尺寸系统的双电子束缚能为正但随尺寸增大降至数值分辨率以下。

在空穴掺杂的 t-J 型 Kitaev 模型中,铁磁 Kitaev 相互作用支持低至中等掺杂下与铁磁性共存的三重态 p 波超导,而反铁磁 Kitaev 相互作用下主导配对由低掺杂的自旋依赖三重态 p 波转变为中等掺杂的单重态 d+id。

Exactly Solvable Topological Phase Transition in a Quantum Dimer Model

Laura Shou, Jeet Shah, Matthew Lerner-Brecher, Amol Aggarwal, Alexei Borodin, and Victor Galitski, Laura Shou, Jeet Shah, Matthew Lerner-Brecher, Amol Aggarwal, Alexei Borodin, Victor Galitski

93 /100

摘要严格展示三角晶格量子 dimer 模型中 Z2 自旋液体到柱状有序态的连续拓扑相变,并分析 vison 关联。

Quantum Spin Liquid State of a Dual-Species Atomic Array on Kagome Lattice

Ahmed M. Farouk, Ilya I. Beterov, Ghadeer Suliman, Junxi Chen, Igor I. Ryabtsev

94 /100

论文研究以物种分辨失谐控制的扫频—保持—扫频协议,在具有Rydberg阻塞和几何受挫的双物种Kagome原子阵列中实现并验证具有拓扑序和长程纠缠特征的量子自旋液体。

Pseudo-Goldstone mode in altermagnetic $α$-MnTe: High-field electron spin resonance studies

K. Yu. Povarov, J. Wosnitza, S. Rößler, M. Schmidt, A. A. Tsirlin, and S. A. Zvyagin, K. Yu. Povarov, J. Wosnitza, S. R\"o{\ss}ler, M. Schmidt, A. A. Tsirlin, S. A. Zvyagin

60 /100

论文通过高场电子自旋共振直接测量反铁磁共振中的伪Goldstone模式,并分析磁振子散射导致的温度展宽,属于磁性集体激发谱学研究。

Competing States in the $S=1/2$ Triangular-Lattice ${J}_{1}\text{−}{J}_{2}$ Heisenberg Model: A Dynamical Density-Matrix Renormalization Group Study

Shengtao Jiang (蒋晟韬), Steven R. White, Steven A. Kivelson, and Hong-Chen Jiang, Shengtao Jiang, Steven R. White, Steven A. Kivelson, Hong-Chen Jiang

93 /100

改进的动力学 DMRG 在周长 6–9 的圆柱上发现了一个较高能、与 Dirac 量子自旋液体相容的态,以及一个更低能但动力学和静态性质更接近磁有序态的竞争态。

Single-hole spectral functions in one-dimensional quantum magnets with different ground states

Sibin Yang, Gabe Schumm, Bowen Zhao, Anders W. Sandvik, Sibin Yang, Gabe Schumm, Bowen Zhao, and Anders W. Sandvik

88 /100

The paper directly applies stochastic-series-expansion QMC and constrained analytic continuation to obtain momentum- and energy-resolved spectral functions.

Competing states in the $S=1/2$ triangular-lattice $J_1$-$J_2$ Heisenberg model: a dynamical density-matrix renormalization group study

Shengtao Jiang (蒋晟韬), Steven R. White, Steven A. Kivelson, and Hong-Chen Jiang, Shengtao Jiang, Steven R. White, Steven A. Kivelson, Hong-Chen Jiang

95 /100

改进的动力学DMRG在周长6至9的圆柱上发现两个依赖初态和边界条件的竞争变分态:较高能态与Dirac量子自旋液体相符,而较低能态的静态与动力学性质更接近J2=0磁有序相。

Transverse order and longitudinal fluctuations in a near-Ising spin supersolid

Mengze Zhu, V. Romerio, S. Raymond, N. Murai, S. Ohira-Kawamura, K. Yu. Povarov, S. A. Zvyagin, R. Sibille, A. Minelli, Z. Yan, S. Gvasaliya, A. Zheludev

92 /100

The paper directly investigates a triangular-lattice spin supersolid and its anisotropy-dependent ordering and fluctuation structure, matching field- and anisotropy-driven phases in frustrated magnets.

Signatures of field-induced multi-color kagome spin liquids in the dipole-octupole pyrochlore $\mathrm{Ce_2Hf_2O_7}$

Edwin Kermarrec, Daniel Lozano-G\'omez, Chun-Jiong Huang, Guanyue Chen, Hiromu Okamoto, Jian Yan, Hikaru Takeda, Yusei Shimizu, Evan M. Smith, Avner Fitterman, Andrea D. Bianchi, Bruce D. Gaulin, Han Yan, Minoru Yamashita

93 /100

本文通过 Ce2Hf2O7 的低温磁化和磁致伸缩测量,并结合经典 Monte Carlo、精确对角化及基态分析,将约 0.35 T 和 1.2 T 的场致异常分别归因于多颜色 kagome 自旋液体重组和向近极化态的转变。

论文直接研究三角晶格J1-J2 Heisenberg反铁磁模型中竞争磁态与中间非磁相,核心问题正是该中间区域是否为有能隙Z2自旋液体。

91 /100

论文直接研究电子掺杂Mott绝缘体中的动量选择性低能激发,使用t-t'-J模型和变分Monte Carlo解释相干准粒子与复合分数化组分的竞争及其谱学后果。